JP5037011B2 - Optical sensor device - Google Patents
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本発明は、光学式センサ全般、とくに発光素子および受光素子を含んでいる光学センサからなる光学センサ装置に関するものである。 The present invention relates to an optical sensor in general, and more particularly to an optical sensor device including an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element.
図7は光学センサの従来例を示す斜視図である。図8は図7の光学センサを取り付けブラケットに取り付けた状態で示す斜視図である。図9は図8の取り付けブラケット単体を示す斜視図である。
図7の光学センサ1は図9の取り付けブラケット2に図8に示すように取り付けられる。光学センサ1に設けられた弾性部分(図示せず)は取り付けブラケット2の穴部2a、2b部分に嵌合され、光学センサ1は取り付けブラケット2に固定される。
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional example of an optical sensor. FIG. 8 is a perspective view showing the optical sensor of FIG. 7 attached to a mounting bracket. FIG. 9 is a perspective view showing a single mounting bracket of FIG.
The optical sensor 1 of FIG. 7 is attached to the
図10は従来技術の光学センサの動作状態を示す概略断面図である。光学センサ1は取り付けブラケット2により光学センサ装置A内に固定されている。光学センサ1の光軸1c部分を、上方から挿入される遮光板6が横切って遮光した場合、光学センサ1の信号が変わる。
光学センサ1はその内部に発光素子1d及び受光素子1eを備えている。外装カバー5は光学センサ1及び光学センサ装置A全体を覆っている。外装カバー5の一部は、遮光板6が光学センサ1に向かって内部に入り込むための穴5aを有している。
図11は従来技術の光学センサの内部を示す回路図である。この回路図は一般的であるので、発光素子部1d及び受光素子部1eのみを示し、詳細は省略する。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an operation state of a conventional optical sensor. The optical sensor 1 is fixed in the optical sensor device A by a
The optical sensor 1 includes a light emitting element 1d and a
FIG. 11 is a circuit diagram showing the inside of a conventional optical sensor. Since this circuit diagram is general, only the light emitting element portion 1d and the light receiving
しかしながら、上述した従来の光学式センサでは、外部からの静電気が光学センサに浸入する時は、受光素子、及び発光素子に直接浸入するため、センサの誤動作もしくはセンサ破壊が発生していた。
すなわち、従来技術では、穴5aに静電気が帯電した指先などが接近した場合、一番近くのGND(アース)に近いところに放電する。図10の場合では、実験によれば、各素子、すなわち、発光素子1d及び受光素子1eの基板1fに接続する端子部分1gが一番近い導電部となるためこの部分に放電してしまい、センサ機能が異常となる。センサ信号を誤出力したり、最悪の場合、センサ素子が破壊してしまい、機能しなくなる。
そこで、本発明の目的は、外部からセンサ素子に短絡しようとする静電気を外装の導電性部材から短絡させ、直接センサ素子に短絡しないようにして、静電気によるセンサ機能の異常、センサ信号の間違い、センサ素子の破壊等のない光学センサ装置を提供することにある。
However, in the above-described conventional optical sensor, when static electricity from the outside enters the optical sensor, it directly enters the light receiving element and the light emitting element, which causes a malfunction or destruction of the sensor.
That is, in the prior art, when a fingertip or the like charged with static electricity approaches the hole 5a, it is discharged to a place close to the nearest GND (ground). In the case of FIG. 10, according to an experiment, each element, that is, the
Therefore, the object of the present invention is to short-circuit static electricity to the sensor element from the outside from the conductive member of the exterior and not directly to the sensor element, so that the sensor function abnormality due to static electricity, sensor signal error, An object of the present invention is to provide an optical sensor device that does not cause destruction of sensor elements.
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、取り付けブラケットに取り付けられた、発光素子、受光素子及びセンサ基板を含んでいる光学センサからなる光学センサ装置において、前記光学センサ内部の前記センサ基板上の、前記発光素子と前記受光素子との間に導電性部材を前記センサ基板から前記発光素子と前記受光素子の光学中心に向かって設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is an optical sensor device comprising an optical sensor including a light emitting element, a light receiving element, and a sensor substrate attached to a mounting bracket. A conductive member is provided on the sensor substrate between the light emitting element and the light receiving element from the sensor substrate toward the optical center of the light emitting element and the light receiving element .
本発明によれば、発光素子、受光素子及びセンサ基板を覆う、外装部材(ケース部材)の全部又は一部を導電性部材で形成しているので、静電気が放電されても外装部材を伝って取り付けブラケットへと放電されるため、光学センサ素子を通電することが無いため、光学センサの破壊、誤動作を防止できる。 According to the present invention, all or part of the exterior member (case member) that covers the light emitting element, the light receiving element, and the sensor substrate is formed of the conductive member. Since it is discharged to the mounting bracket, the optical sensor element is not energized, so that the optical sensor can be prevented from being broken or malfunctioning.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明による光学センサ装置の第1の実施の形態を示す概略断面図である。図1において、光学センサ装置Aは光学センサ1をそのケース部材3の底部から延びた先端が爪状の弾性部分3aによって取り付けブラケット2に設けた穴内に取り付けられている。
光学センサ1の発光素子4及び受光素子5を覆っているケース(外装)部材3は導電性のある樹脂材料で形成されている。ケース部材3には、図示しない遮光板を挿入するための挿入穴3bが設けてある。
発光素子4、受光素子5、センサ基板7及び取り付けブラケット2を覆う、外装部材を導電性部材で形成しているので、静電気が放電されてもケース部材3を伝って取り付けブラケット2へと放電されるため、光学センサの各素子4、5を通電することが無く、光学センサ1の破壊、又は誤動作を防止できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an optical sensor device according to the present invention. In FIG. 1, the optical sensor device A has an optical sensor 1 mounted in a hole provided in a
A case (exterior)
Since the exterior member that covers the light emitting element 4, the light receiving element 5, the
図2は本発明による光学センサ装置の第2の実施の形態を示す概略断面図である。図2では、光学センサの発光素子4、受光素子5及びセンサ基板7を覆うケース部材3の表面が導電性のある金属材料でコーティング3cされている。図中、符号3aは弾性部分、3bは遮光板(図示せず)の挿入穴を示している。
光学センサ1の外装部材(ケース部材)3表面の全面又は一部を導電性金属でコーティングし、この部分(コーティング層)3cから静電気を短絡させ、直接発光素子4及び受光素子5に短絡しないようにしている。
これにより、第1の実施の形態の場合と同様に、静電気が放電されても外装部材(ケース部材)3の表面のコーティング部分3cを伝って取り付けブラケット2へと放電されるため、光学センサ素子4、5に通電することが無いため、光学センの破壊又は誤動作が防止できる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the optical sensor device according to the present invention. In FIG. 2, the surface of the
The entire surface or part of the surface of the exterior member (case member) 3 of the optical sensor 1 is coated with a conductive metal, and static electricity is short-circuited from this portion (coating layer) 3c so that the light-emitting element 4 and the light-receiving element 5 are not directly short-circuited. I have to.
Thus, as in the case of the first embodiment, even if static electricity is discharged, it is discharged to the
図3は光学センサを覆う金属部材を示す斜視図である。図4は光学センサを覆った状態の図3の金属部材を示す概略図である。図3及び図4において、図3の金属部材6は、図4に示すように、光学センサ1を覆いながら取り付けブラケット2を抱え込み、金属部材6の弾性部分6a、6bで取り付けブラケット2に固定させる。また、光学センサ単体は一般的な光学センサを使用でき、安価に静電気対策を行うことができる。
光学センサ1の外装部材(ケース部材)3に沿って、別の導電性部材6を取り付け、この導電性部材6で静電気を短絡させ、直接光学センサ素子に短絡しないようにしている。
これにより静電気が放電されても、この静電気は別の導電性部材6を伝って取り付けブラケット2へと放電されるため、光学センサ素子に通電することが無いため、光学センサの破壊又は誤動作が防止できる。
FIG. 3 is a perspective view showing a metal member covering the optical sensor. 4 is a schematic view showing the metal member of FIG. 3 in a state where the optical sensor is covered. 3 and 4, the
Another
As a result, even if static electricity is discharged, the static electricity is discharged to the
図5は本発明による光学センサ装置の第3の実施の形態を示す概略断面図である。図6は第3の実施の形態の光学センサ装置の回路図である。図5及び図6において、光学センサ1のセンサ基板7上に金属部材8、9を設けている。符号3はケース部材、3aはケース部材の弾性部分を示している。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the optical sensor device according to the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram of the optical sensor device according to the third embodiment. 5 and 6, metal members 8 and 9 are provided on the
図6には光学センサ1の発光側10および受光側11を示しており、金属部材8、9は光学センサ1のGND1(アース)とは別に、GND2においてハーネス(図示せず)で制御基板(図示せず)に結線されている。
光学センサ1内部のセンサ基板7上の、発光素子4と受光素子5との間に導電性部材(金属部材)8、9をセンサ基板7から発光素子4と受光素子5の光学中心に向かって設けることにより、静電気が直接光学センサ素子に短絡しないようにする。これにより取り付けブラッケット2等が非導電性の部材(樹脂材料)であっても、光学センサ単体で静電気に対する対策を行なうことができる。
FIG. 6 shows the
Conductive members (metal members) 8 and 9 are placed between the light emitting element 4 and the light receiving element 5 on the
A 光学センサ装置
1 光学センサ
2 取り付けブラケット
3 ケース部材(外装部材)
3a 弾性部分
3c コーティング
4 発光素子
5 受光素子
6 金属部材
6a 金属部材6の弾性部分
6b 金属部材6の弾性部分
7 センサ基板
8 金属部材
9 金属部材
A Optical sensor device
1 Optical sensor
2 Mounting
Claims (1)
Priority Applications (1)
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